La plupart des protocoles de couche Application fournissent des services utilisateur. Les protocoles de couche Application sont généralement utilisés pour la gestion du réseau, le transfert de fichiers, les services de fichiers distribués, l'émulation de terminal et l'e-mail. De nouveaux services utilisateur sont souvent ajoutés, comme les VPN et le protocole VoIP.

La figure illustre les protocoles de couche Application TCP/IP les plus connus et les plus souvent mis en œuvre, à savoir :

Les types de symptômes et de causes dépendent de l'application réelle elle-même.

Les problèmes liés à la couche application empêchent la fourniture de services aux applications. Un problème au niveau de la couche application peut conduire à des ressources inaccessibles ou inutilisables, même si les couches physique, liaison de données, réseau et transport fonctionnent correctement. Il se peut que la connectivité réseau soit complète, mais l'application ne peut tout simplement pas fournir de données.

Un autre type de problème de couche application se produit lorsque les couches physique, liaison de données, réseau et transport fonctionnent correctement, mais que le transfert de données et les requêtes de services réseau à partir d'un service réseau ou d'une application unique ne correspondent pas aux attentes normales d'un utilisateur.

Un problème de couche application peut avoir comme conséquence que les utilisateurs se plaignent de la lenteur inhabituelle du réseau ou d'une application spécifique lors du transfert de données ou de la demande de services réseau.